[发明专利]一种高熵焦绿石氧化物电池负极材料及其制备和应用方法有效
| 申请号： | 202111119839.3 | 申请日： | 2021-09-24 |
| 公开（公告）号： | CN113871608B | 公开（公告）日： | 2023-01-17 |
| 发明（设计）人： | 吴非;杨建;陈智慧;任玉荣 | 申请（专利权）人： | 常州大学 |
| 主分类号： | H01M4/48 | 分类号： | H01M4/48 |
| 代理公司： | 常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙) 32258 | 代理人： | 王志慧 |
| 地址： | 213164 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 高熵焦绿石 氧化物 电池 负极 材料 及其 制备 应用 方法 | ||
本发明属于锂离子电池材料领域，具体公开了一种高熵焦绿石氧化物电池负极材料及其制备和应用方法。通过高温固相法合成高熵焦绿石氧化物作锂电负极材料，开放结构的焦绿石结构材料具有相当高的电化学性能，而熵稳定效应改善了材料的循环稳定性。这种良好的协同作用所产生的性能增益能有效提升锂电的性能。电池负极材料在锂离子电池半电池测试中在200mAhg‑1的电流密度下，首次放电比容量达到829.5mAhg‑1，经过100次循环后，比容量为65.9mAhg‑1，表现出优异的电化学性能。本发明提供的制备方法工艺简单、可操作性强、适合工业化生产。
技术领域
本发明属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种高熵焦绿石氧化物电池负极材料及其制备和应用方法。
背景技术
高熵陶瓷具有高热导、高熔点、良好的耐腐蚀性和电化学性能等特点，是近几年在高熵合金的基础上发展起来的一种新型陶瓷材料，在超高温材料和新能源材料领域具有潜在的应用价值。近年来，氧化物体系中晶体结构熵稳定的概念得到了广泛的应用导致了高熵氧化物领域研究活动的增加，掀起了对高熵氧化物与日俱增的投入研究。
焦绿石型高熵氧化物是结构与焦绿石相同的一类化合物，其可以用A2B2O7表示，其中(BO6)八面体通过公共氧顶角沿三维空间连接形成骨架。(BO6)八面体外形略有畸变，A离子位于BO6骨架的间隙中。许多复合氧化物具有这类结构，如焦铌酸镉Cd2Nb2O7，焦钽酸镉Cd2Ta2O7，焦铌酸铅Pb2Nb2O7，焦锆酸铈Ce2Zr2O7等。
目前尚未见用五种混合稀土金属氧化物与二氧化锡制备(Yx1Dyx2Cex3Lax4Mx5)2Sn2O7高熵焦绿石氧化物，并以该高熵焦绿石氧化物作为电池负极材料的相关报道。
发明内容
本发明提供了一种高熵焦绿石氧化物及其制备方法和应用。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
(1)按照高熵焦绿石氧化物(Yx1Dyx2Cex3Lax4Mx5)2Sn2O7(x1,x2,x3,x4,x5为0.15-0.25之间的数值，且x1+x2+x3+x4+x5＝1；M＝Nd、Er、La或Gd)的化学组成通式中各成分计量比，称量初始原料；
其中，Y2O3、Dy2O3、CeO2、La2O3、Nd2O3、SnO2的纯度均大于或等于99％；
(2)将称量好的初始原料加入无水乙醇进行混合湿磨，将混合物进行烘干得到混合粉料；
其中，湿磨是在行星球磨机中，通过ZrO2磨球进行的；烘干是在80℃的真空烘箱中干燥10h；
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